SU1310676A1 - Устройство дл отбора проб жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пробоотборникам жидкости и может найти применение при испытании водоносных, нефт ных и других видов разведочных скважин и позвол ет обеспечить повышение эффективности пробоотбора в области слабых притоков и информационной достоверности пробы. Механический привод пробоотборного устройства замен ют гидравлическим, что позвол ет максимально приблизить устройство к испытываемому пласту, в св зи с чем повышаетс  эффективность пробоотбора при слабых притоках. Применение клапанного устройства 13 поршневого типа обеспечивает задержку открыти  емкостей 4, что позвол ет исключить загр знение пробы и фильтров включени ми, идущими впереди притока. Снабжение устройства клапанами 17 и 18 позвол ет избежать загр знени  пробы при обратном перетоке жидкости. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. S (Л ,« оо 4 05 05

Description

fO

15

20

25

Изобретение относитс  к пробоотборникам жидкости и может найти применение при испытании водоносных,нефт ных и других видов разведочных скважин.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности пробоотбора в области слабых притоков, надежности и информационной достоверности пробы.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит кожух 1 с окнами 2 и 3 дл  прохода жидкости, в которой вставлены пробоотборные емкости 4 с выступанщими вверх и вниз подпружиненными клапанами и фильтрами и разделительные пружины 5 с таким расчетом, чтобы кажда  емкость 4 была взвешена между двум  пружинами 5, В нижней части кожуха закреплена втулка 6 с упором 7 дл  :ограни- чени  перемещени  емкостей. Кожух 1 своей верхней частью укреплен на верхнем переводнике 8 приборного отсека испытател  пластов и содержит штангу 9 дл  сообщени  нажимного усили  устройству. Кроме тогО| в про- боотборный отсек вход т трубчатьй корпус 10 и нижний переводник 11.

Верхн   втулка конструктивно совмещена с. верхним переводником 8, т,е. верхний переводник вьшолн ет дополнительно функции верхней втулки , в том числе функцию направл ющего элемента дл  штанги 9. Кроме того, верхн   втулка (верхний переводник ) выполнена в виде камеры высокого давлени  и образует совместно со штангой гидравлический исполнительный механизм продольного рабочего перемещени . Штанга играет роль плунжера, уплотненного уплотнительным кольцом 12, а ее бокова  поверхность совместно с внутренней стенкой камеры образуют цилиндрический кольцевой зазор, заполненный рабочей жидкостью. Плунжер снабжен также наружным клапанным устройством поршневого типа 13, дел щим объем зазора на две части - надклапанную (верхнюю) и подкла- панную (нижнн о), Разрешенное направление перетока жидкости - от надкла- панной части к подклапанной, т.е. клапан беспреп тственно пропускает жидкость сверху вниз, В показанном на чертеже примере клапан 13 имеет вид полого поршн , уплотненного по наружной поверхности кольцевым уплот30

35

40

45

55

O

5

0

5

0

5

0

5

5

нением 14,, посаженного внутренней полостью с гарантированным зазором в цилиндрическую проточку на плунжере , и может продольно перемещатьс  в пределах проточки. Рабочей поверхностью клапана  вл етс  его верхн   торцова  плоскость, притерта  по верхней торцовой поверхности цилиндрической проточки плунжера. На нижней торцовой поверхности клапана имеютс  поперечные пазы произвольной формы дл  гарантированного прохода жидкости в нижнем положении поршн . Плунжер снабжен также капилл рообраз- ным Каналом 15, соедин ющим надклапанную и подклапанную части между собой . Кроме того, надклапанна  часть камеры соединена при помощи канала

16,расположенного в теле переводника 8, с затрубным пространством испытател  пластов.

Нижн   втулка 6 снабжена клапаном

17,расположенным в рабочем канале упора 7, с разрешенным направлением перетока жидкости, совпадающим с направлением пластового притока (т.е. направленным снизу вверх). Нижний переводник 11 снабжен клапаном 18, расположенным между кожухом 1 и трубчатым корпусом 10 приборного отсека , имеющим обратное разрешенное направление перетока (т.е. сверху вниз).

Устройство работает следующим образом .

В процессе работы пр1иборный отсек устанавливают так, чтобы канал 16 верхнего переводника 8 сообщалс  с затрубным пространством в непосредственной близости к пакеру, несколько вьше его, что позвол ет максимально приблизить пробоотборное устрой- ство к испытуемому пласту. После па- керовани  трубного испытател  пластов и открыти  впускного клапана на герметизированный при помощи уплот- нительного кольца 12 плунжер 9 начинает действовать перепад давлени . Однако быстрого рабочего перемещени  рлунжера не происходит, так как плунжер в своем движении упираетс  верхней торцовой поверхностью проточки во взвешенньй за счет трени  между уплотнительным кольцом 14 и стенкой камеры поршневой клапан 13, закрьша  его. Дальнейшее перемещение штанги 9 замедл етс  из-за тормоз щего воздействи  клапана и его скорость регламентируетс  скоростью перетока рабочей жидкости из подкла- панной части в надклапанную через капилл рообразный канал 15. Так как одновременно с открытием впускного клапана гидравлического испытател  пластов начинаетс  приток пластовой жидкости, а пробоотборные емкости 4 еще закрыты, поток движетс  в обход емкостей через клапан 17, окно 3,зазор между кожухом I и .корпусом 10, окно 2, отверстие в переводнике 8 в расположенные выше секции испытател  пластов. Это длитс  до тех пор, пока замедленно перемещающие-с  под действием штанги 9 и сжимающие пружины 5 пробоотборные емкости 4 не встрет тс  друг с другом (а также с упором 7) выступающими с двух сторон подпружиненными клапанами с фильтрами , что приводит к одновреме нному двухстороннему открытию всех проточных пробоотборных емкостей. После этого направление потока измен етс  и он проходит последовательно через все открытие и состыкованны е между собой пробоотборные емкости. Задержка с перемещением штанги 9 позвол ет добитьс  того, что идущие впереди притока глинистый раствор, шлак и песок минуют пробоотборные емкости еще до их открыти .

Закрытие пробоотборного устройства происходит после открыти  уравнительного клапана первой сборки гид- равлич.еского испытател  пластов,так как при этом исчезает перепад давлени , действующий ни плунжер 9. Под действием сжатых пружин 5 и подпружиненных клапанов пробоотборные емкости начинают раздвигатьс , перемеща  плунжер 9 в первоначальное положение . Возврат плунжера происходит быстрее и с меньшим усилием, чем его рабочий ход, так как пр и откры-. том клапане 13 жидкость свободно перетекает из надклапанной части в подклапанную.

Однако пробоотборные ёмкости перемещаютс  несколько замедленно из-з гидравлического сопротивлейи  средал, в которой они наход тс , в св зи с чем закрытие клапанов происходит также не мгновенно. Поэтому возникает опасность загр знени  пробы в емкост х вследствие возникновени  обратного перетока скважинной среды в момент открыти  уравнительного клапана . Дл  предотвращени  этого служат

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

клапаны 17 и 18: первый преп тствует обратному перемещению жидкости через открытые пробоотборные емкости, а второй направл ет поток по обходному пути.

Благодар  замене механического привода пробоотборного устройства гидравлическим место установки приборного отсека практически не зависит от места расположени  штока впускного клапана первой сборки гидравлического испытател  пластов.Про- боотб ррное устройство может быть максимально приближено к испытуемому пласту, в св зи с чем повышаетс  эффективность использовани  устройства при слабых притоках. Путем замедлени  скорости рабочего перемещени  штанги привода пробоотборное устройство открываетс  с задержкой, в св зи с чем вовнутрь поступает более чиста  часть пластового флюида, не загр зн юща  фильтры, клапанное устройство и камеры, т.е. Повышаютс  надежность срабатывани  устройства и чистота пробы. Применение клапанов 17 и 18 позвол ет избежать загр знени  пробы при обратном перетоке жидкости, что способствует сохранению чистоты пробы, т.е. повышению достоверности получаемой информации.

Фор м у л а изобретени 

1. Устройство дл  отбора проб жидкости из скважины, включающее трубчатый корпус, верхний и нижний переводники, пробоотборные емкости с подпружиненными клапанами и фильтрами , разделительные пружины, кожух с окнами и две втулки - верхнюю со штангой и нижнюю с упором, имеющим сквозной рабочий канал, отличающее с  тем, что, с целью повышени  эффективности пробоотбора в области слабых притоков, надежности и информационной достоверности пробы, верхн   втулка выполнена в виде камеры высокого давлени , а штанга вьтолнена в виде плунжера, верхн   часть которого размещена в камере с цилиндрическим кольцевым зазором, заполненным рабочей жид- KOCTbio, при этом плунжер снабжен наружным клапанным устройством поршневого типа, установленным с возможностью делени  зазора на надклапан5 13106766

ную и подклапанную части, и капилл -втулка выполнена заодно с верхним

рообразным каналом, соедин ющим над-переводником,

клапаннук и подклапанную части меж-3. Устройство по п., о т л и ду собой, верхн   втулка выполненачающеес  тем, что упор нижс каналом, соедин ющим надклаланную5 ней втулки вьтолнен с каналом, снабчасть с объемом скважины.женным клапаном, а нижний переводник

2, Устройство ПОП.1, отли-снабжен клапаном, размещенным между

ч ающе е с   тем, что верхн  кожухом и трубчатым корпусом.

Claims (4)

1. Формула изобретения как при этом исчезает перепад давления, действующий нй плунжер 9. Под действием сжатых пружин 5 и подпружиненных клапанов пробоотборные емкости начинают раздвигаться, перемещая плунжер 9 в первоначальное положение. Возврат плунжера происходит быстрее и с меньшим усилием, чем его рабочий ход, так как при откры-. том клапане 13 жидкость свободно перетекает из надклапанной части в подклапанную.

   Однако пробоотборные емкости перемещаются несколько замедленно из-за гидравлического сопротивлейия среда, в которой они находятся, в связи с чем закрытие клапанов происходит также не мгновенно. Поэтому возникает опасность загрязнения пробы в емкоетях вследствие возникновения обратного перетока скважинной среды в момент открытия уравнительного клапана. Для предотвращения этого служат

   1. Устройство для отбора проб жидкости из скважины, включающее трубчатый корпус, верхний и нижний переводники, пробоотборные емкости с подпружиненными клапанами и фильтрами, разделительные пружины, кожух с окнами и две втулки - верхнюю со штангой и нижнюю с упором, имеющим сквозной рабочий канал, о тличающее ся тем, что, с целью повышения эффективности пробоотбора в области слабых притоков, надежности и информационной достоверности пробы, верхняя втулка выполнена в виде камеры высокого давления, а штанга выполнена в виде плунжера, верхняя часть которого размещена в камере с цилиндрическим кольцевым зазором, заполненным рабочей жидкостью, при этом плунжер снабжен наружным клапанным устройством поршневого типа, установленным с возможностью деления зазора на надклапан ную и подклапанную части, и капиллярообразным каналом, соединяющим надклапанную и подклапанную части между собой, верхняя втулка выполнена с каналом, соединяющим надклапанную часть с объемом скважины.
2. 2, Устройство поп.1, отличающееся тем, что верхняя втулка выполнена заодно с верхним переводником.
3. 3. Устройство по π.1, отличающееся тем, что упор ниж-
4. 5 ней втулки выполнен с каналом, снабженным клапаном, а нижний переводник снабжен клапаном, размещенным между кожухом и трубчатым корпусом.